Teori proses fotosintesis adalah penjelasan ilmiah tentang bagaimana tumbuhan dan beberapa organisme lain menggunakan energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa (gula) dan oksigen. Proses ini terjadi di dalam kloroplas, struktur seluler yang terdapat pada daun dan bagian hijau lainnya pada tumbuhan.
Secara umum, fotosintesis terdiri dari dua tahap yaitu tahap terang (fase terang) dan tahap gelap (fase gelap). Berikut adalah penjelasan singkat tentang kedua tahap tersebut:
- Tahap Terang (Fase Terang):
- Tahap ini terjadi di dalam membran tilakoid kloroplas, di mana pigmen fotosintesis seperti klorofil menangkap energi cahaya matahari.
- Energi cahaya yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air (H2O) menjadi oksigen (O2) dan elektron.
- Elektron tersebut akan bergerak melalui serangkaian reaksi kimia di dalam tilakoid, menghasilkan energi yang disimpan dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat) dan NADPH (nikotinamida adenin dinukleotida fosfat hidrogen).
- Oksigen yang dihasilkan dalam tahap ini akan dilepaskan ke atmosfer sebagai produk sampingan.
- Tahap Gelap (Fase Gelap) atau Siklus Calvin:
- Tahap ini terjadi di dalam stroma kloroplas, yaitu cairan yang mengisi ruang antara tilakoid.
- Pada tahap ini, molekul CO2 dari udara diubah menjadi senyawa organik seperti glukosa melalui serangkaian reaksi kimia yang disebut siklus Calvin.
- ATP dan NADPH yang dihasilkan pada tahap terang digunakan sebagai sumber energi untuk menggerakkan reaksi-reaksi dalam siklus Calvin.
- Glukosa yang dihasilkan dalam proses ini dapat digunakan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan, pernapasan, atau disimpan sebagai cadangan energi.
Fotosintesis merupakan proses vital dalam ekosistem, karena tumbuhan merupakan produsen utama yang menghasilkan oksigen dan makanan organik yang menjadi dasar rantai makanan. Selain itu, fotosintesis juga berperan dalam mengurangi kadar karbon dioksida di atmosfera dan menghasilkan oksigen yang kita butuhkan untuk bernapas.
Teori proses fotosintesis telah diuji dan dikembangkan melalui penelitian ilmiah yang melibatkan berbagai eksperimen dan pengamatan. Pengetahuan tentang fotosintesis sangat penting dalam memahami bagaimana tumbuhan berinteraksi dengan lingkungan dan menghasilkan energi serta nutrisi yang mendukung kehidupan di Bumi.